ขอบคุณภารกิจ Cassini และการสอบสวน Huygens เราได้เห็นโลกที่เปียกชื้นเมื่อวิทยาศาสตร์มองดูดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์ แม้ว่าองค์ประกอบทางเคมีจะแตกต่างจากของเราไททันยังคงมีคุณสมบัติคล้ายกันเช่นเมฆหมอกฝนและแม้แต่ทะเลสาบ อย่างไรก็ตามที่มาของคุณสมบัติเหล่านี้ยังไม่ได้รับการอธิบายที่ดีจนกระทั่งบัดนี้
นักวิจัยที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech) ทำงานอย่างหนักในการสร้างโปรแกรมคอมพิวเตอร์โดยการสังเกตจากการถ่ายภาพด้วยแคสสินีและเรดาร์ที่สามารถช่วยอธิบายรูปแบบสภาพอากาศและการสะสมของพื้นผิวของเหลวของไททัน มีการค้นพบสิ่งแปลกประหลาดสำคัญครั้งหนึ่งในปี 2552 เมื่อ Oded Aharonson ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์และทีมของเขายืนยันว่าทะเลสาบของไททันปรากฏรวมตัวกันรอบ ๆ ขั้วเหนือกว่าซีกโลกเหนือเมื่อเทียบกับภาคใต้ บริเวณรอบเส้นศูนย์สูตรถูกสงสัยว่าจะแห้ง แต่การสำรวจ Huygens เปิดเผยพื้นที่ที่ไหลบ่าและอีกสี่ปีต่อมานักวิจัยสังเกตว่าระบบพายุส่งความชื้น ต้องการมาก? จากนั้นตรวจสอบเมฆที่พบโดยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน…พวกมันรวมตัวกันรอบละติจูดกลางและละติจูดสูงในช่วงฤดูร้อนซีกโลกใต้ของไททัน
“ เราสามารถเฝ้าดูมาหลายปีแล้วและแทบจะไม่มีอะไรเกิดขึ้นเลย นี่เป็นข่าวร้ายสำหรับคนที่พยายามทำความเข้าใจวงจรอุตุนิยมวิทยาของไททันไม่เพียง แต่สิ่งต่าง ๆ เกิดขึ้นไม่บ่อยนัก แต่เรามักจะคิดถึงพวกเขาเมื่อพวกเขาเกิดขึ้นเพราะไม่มีใครอยากเสียเวลาไปกับกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ - ซึ่งคุณต้องศึกษาที่เมฆ มีอะไรเกิดขึ้นกับพวกเขา - มองสิ่งที่ไม่เกิดขึ้น” ไมค์บราวน์จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (คาลเทค) อธิบาย
แน่ใจ นักวิจัยได้ทำงานอย่างหนักในการสร้างแบบจำลองที่สามารถอธิบายคุณลักษณะสภาพอากาศที่แปลกใหม่เหล่านี้ได้ แต่คำอธิบายดังกล่าวเกี่ยวข้องกับทฤษฎีการหาทางเช่นภูเขาไฟแช่แข็งที่ระเบิดไอมีเธนออกมาก่อให้เกิดเมฆ อย่างไรก็ตามการเรนเดอร์คอมพิวเตอร์ล่าสุดนั้นพื้นฐานมากขึ้น - หลักการของการไหลเวียนของอากาศ “ เรามีคำอธิบายที่เป็นหนึ่งเดียวสำหรับคุณสมบัติที่สังเกตได้มากมาย” Tapio Schneider ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมของ J. J. Gilloon กล่าว “ ไม่ต้องการ cryovolcanoes หรือสิ่งลึกลับใด ๆ ” Schneider พร้อมด้วย Sonja Graves นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาอดีตนักศึกษาปริญญาโทของ Caltech Emily Schaller (ปริญญาเอกที่ 08) และ Mike Brown ศาสตราจารย์ Richard and Barbara Rosenberg ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ดาวเคราะห์ได้ตีพิมพ์ผลการวิจัยในวารสารฉบับวันที่ 5 มกราคม ธรรมชาติ.
ทำไมชุดข้อมูลนี้จึงแตกต่างจากรุ่นก่อน ชไนเดอร์กล่าวว่าการจำลองแบบใหม่เหล่านี้สามารถสร้างรูปแบบคลาวด์ที่ตรงกับการสังเกตการณ์จริงได้ - จนถึงการกระจายของทะเลสาบ “ มีเธนมีแนวโน้มที่จะสะสมในทะเลสาบรอบ ๆ เสาเนื่องจากแสงอาทิตย์มีค่าเฉลี่ยอ่อนกว่า” เขาอธิบาย “ พลังงานจากดวงอาทิตย์มักระเหยมีเธนเหลวบนพื้นผิว แต่โดยทั่วไปแล้วจะมีแสงอาทิตย์ที่ขั้วน้อยกว่าดังนั้นจึงมีเธนเหลวที่นั่นเพื่อสะสมอยู่ในทะเลสาบ” เนื่องจากไททันมีวงโคจรที่ยืดออกไปมันจึงอยู่ห่างออกไปเล็กน้อยในช่วงฤดูร้อนของซีกโลกทางเหนือทำให้ฤดูฝนที่ยาวนานขึ้นทำให้ทะเลสาบมีการสะสมมากขึ้น
แล้วพายุล่ะ ไททันไม่น่าตื่นเต้นมากหรือใกล้กับเส้นศูนย์สูตร ตอนแรกมันถูกทฤษฏีว่าเป็นพื้นที่ที่เกือบจะเป็นทะเลทราย นั่นเป็นเหตุผลที่เมื่อโพรบ Huygens ค้นพบหลักฐานว่ามีการวิ่งออกไปมันก็เห็นได้ชัดว่าโมเดลที่มีอยู่อาจผิด ลองนึกภาพถึงความประหลาดใจเมื่อ Schaller, Brown, Schneider และนักวิชาการหลังจบปริญญาเอก Henry Roe ค้นพบพายุในภูมิภาคที่แห้งแล้งนี้ในปี 2009! ไม่มีใครสามารถคิดออกได้และโปรแกรมก็ทำได้ดีกว่าการทำนายฝนเล็กน้อย ด้วยรูปแบบใหม่ฝนตกหนักกลายเป็นความเป็นไปได้ “ ฝนตกน้อยมากที่ละติจูดต่ำ” ชไนเดอร์กล่าว “ แต่เมื่อฝนตกก็เทลงมา”
ดังนั้นอะไรที่ทำให้คอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ของ Titan มีความพิเศษมากกว่านี้ คราวนี้มันทำงานมา 135 ปีไททันและเชื่อมโยงทะเลสาบมีเธนและการแพร่กระจายของก๊าซมีเทนสู่บรรยากาศ จากการวิจัยพบว่าสิ่งนี้ตรงกับการสังเกตการณ์สภาพอากาศของไททันในปัจจุบันและจะช่วยทำนายสิ่งที่อาจเกิดขึ้นในไม่กี่ปีข้างหน้า การทำนายแบบทดสอบได้นั้นเป็น“ โอกาสที่หาได้ยากและสวยงามในวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์” Schneider กล่าว “ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเราจะรู้ว่าถูกหรือผิดอย่างไร”
“ นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้น” เขากล่าวเสริม “ ตอนนี้เรามีเครื่องมือในการทำวิทยาศาสตร์ใหม่ด้วยและมีหลายสิ่งที่เราสามารถทำได้และจะทำ”
Original Story Source: California Institute of Technology News Release สำหรับการอ่านเพิ่มเติม: นักวิทยาศาสตร์ของ Caltech ค้นพบพายุในเขตร้อนของไททัน
